Что вызывает "возбуждение" при полёте?
Исследователи из лаборатории профессора Гайти Хасана обнаружили молекулы в мозге плодовой мушки (Drosophila), необходимые для поддержания длительного полёта. Ключевым белком оказался рецептор FMRFa (FMRFaR).
Роль рецептора в полёте
FMRFaR принадлежит к классу G-белковых рецепторов (GPCR). В эксперименте:
- Дикие мушки поддерживали полёт в среднем более 10 минут.
- Мутантные мушки (без FMRFaR) летали лишь половину этого времени.
Генетические эксперименты показали, что функция рецептора критически важна в дофаминергических нейронах взрослого мозга мушки.
"Потеря сигналинга FMRFaR именно в дофаминергических нейронах взрослой мушки приводила к серьёзной потере способности к полёту. Это первый GPCR, необходимый в центральном мозге взрослых мух для полёта", — говорит Преети.
Механизм действия
Активация FMRFaR вызывает изменения клеточного кальция, необходимые для поддержания возбудимости зрелых дофаминергических нейронов.
Молекулярный каскад:
- Активация FMRFaR → высвобождение кальция из эндоплазматического ретикулума (ER) через инозитолтрифосфатный рецептор (IP3R).
- Высвобождённый кальций активирует кальций-кальмодулин-зависимую протеинкиназу (CaMKII).
- CaMKII, предположительно, активирует каналы плазматической мембраны, определяющие возбудимость нейрона.
"Мы полагаем, что FMRFaR на дофаминергических нейронах помогает обрабатывать сенсорную информацию, что позволяет поддерживать продолжительный полёт в правильном направлении", — говорит профессор Хасан.
Исследование опубликовано в PLOS Genetics. Теперь учёные ищут ответы на вопросы о конкретных мембранных каналах, механизме их активации и источнике сигнала для запуска FMRFaR.